导读:本文包含了波前处理机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:自适应光学,波前传感,多核中央处理器,目标跟踪
波前处理机论文文献综述
陈冰倩,何杰铃,王彩霞,魏凌[1]（2016）在《一种使用多核CPU的相关哈特曼-夏克波前处理机》一文中研究指出斜率算法对哈特曼-夏克传感器非常重要,而基于归一化互相关斜率算法的哈特曼-夏克传感器可满足强噪声情况下点光源和扩展目标的斜率探测需求。为解决互相关斜率处理器可移植性差的问题,提出用多核中央处理器(CPU)来实现斜率探测。在优化归一化互相关算法的基础上,编程实现斜率探测,并从多核并行和运算向量化两方面优化程序,提升斜率提取速度。当模板分辨率为9 pixel×9 pixel时,优化程序在Intel(R)Core(TM)i7-3770k四核计算机上运行,完成400个15 pixel×15 pixel的子孔径斜率提取,用时约为340μs。搭建了自适应光学系统,对优化后的斜率算法进行系统闭环测试。结果表明,使用多核CPU的相关哈特曼-夏克自适应光学系统能在强噪声环境下进行有效的波前校正。(本文来源于《中国激光》期刊2016年03期）
陈善球,刘超,许冰,叶玉堂[2]（2015）在《通用自适应光学波前实时处理机的设计》一文中研究指出为满足天文观测及激光通信等领域的1000单元级以下的自适应光学(AO)系统的高速实时处理的要求,提出一种单板上实现高速实时计算的通用化技术方案。采用多核CPU实时计算波前,结合高速图像采集卡,以满足系统高帧频的需求;计算机系统采用Xenomai实时操作系统及Linux操作系统,以满足AO系统低延迟的需求;实现了在单台计算机上集成实时处理与监控的紧凑型处理系统。采用向量指令优化及多核并行运算,在6核的计算平台上获取了峰值每秒510亿次浮点运算的计算能力,102 GB/s的通信带宽。仿真结果表明可以对1145个驱动器,949个子孔径的系统进行2000 Hz的处理,处理延迟低于240μs;通过修改参数后,应用于光通信的137单元AO系统中,校正后斯特列尔比为0.61。结果表明该处理方案能满足1145单元以下AO系统2000 Hz实时处理的需要,并具有通用性。(本文来源于《中国激光》期刊2015年12期）
杨海峰[3]（2014）在《自适应光学波前处理机高速数据传输和信号与电源完整性技术研究》一文中研究指出随着自适应光学系统子孔径和校正单元数的不断增多、系统采样频率的逐步提高，对波前处理机的性能，尤其是系统中数据吞吐能力与延迟提出了更加严格的要求。但由于现有波前处理平台的数据传输结构为基于紧耦合并行总线互连结构，传输延迟较高，且无法实现传感器和监控数据的远距离传输，同时不利于今后大规模的扩展。因此，研究新的波前处理机互连结构，高速数据传输的工程实现，以及引入高速互连所带来的电气性能影响对波前处理机的发展具有重要意义，也是本文的核心内容。在广泛总结与提炼前人工作成果的基础上，讨论了波前处理机中数据传输的各个重点环节。阐明了波前处理机中各数据处理单元的数据特征，将其间传递的数据划分为实时数据与非实时数据，并以此为线索，分析了现有平台中数据传输结构在未来应用的局限性。为解决现有平台中数据传输结构的缺陷，提出了一种以FPGA为核心的点对点松耦合数据传输架构，与原有传输架构相比，该结构具有硬件接口资源占用少、无总线竞争、传输延迟低、噪声抑制能力强的特点。对波前处理机中实时图像数据对远距离、高速、低延迟传输要求的实现难题上，提出了一种基于数据流格式的实时图像数据传输方法，并设计了与其相应的基于光纤接口的自定义实时图像数据传输协议，该方法具有传输距离远、延迟低、硬件资源消耗低的特点。制作了实物板卡进行验证，结果表明其传输与协议处理延迟仅为413.5纳秒，有效传输带宽达到2.5Gbps，误码率低于10-12，该方法已在实际工程中得到应用。在斜率与复原运算单元的互连结构上，讨论了基于并行总线和分布式互连结构对斜率运算与复原运算单元间数据交互的影响，结合波前处理任务流程，分别实现了针对单板卡与多板卡分布式互连结构中数据传输接口的设计，制作了实物板进行了验证，其中多板卡数据传输延迟仅为198纳秒，单板卡有效传输带宽达到2Gbps，误码率低于10-12，单板卡波前数据传输方法已在实际工程中得到应用。在监控计算机与波前处理机远距离监控技术的研究上，对原有的基于CPCI紧耦合互连方式架构进行了改进，结合千兆位数据传输技术与嵌入式系统技术，实现了基于UDP与TCP/IP协议的千兆以太网远距离监控数据传输，并建立了实物板卡进行验证，结果表明在TCP/IP协议下传输速度达到220Mbps，UDP协议下达到600Mbps，满足监控数据的远距离传输要求。与原有基于标准PCI接口的监控数据传输方案相比，该方案能实现远距离数据交互，且无需额外的协议解析芯片，降低了硬件资源消耗，节省了成本，利于工程实现。系统的研究了波前处理机中由于高频、高速器件引入而引起的信号完整性问题，采用场路混合建模的方法进行了系统级高速链路进行建模、仿真及优化。引入了基于DOE方法，分析并优化了实际处理机中高速串行链路，该方法在实际的处理机板卡研制中得到应用，经过实测，在该方法下设计出的高速链路在6.5Gbps速度下达到10-12误码率，满足波前处理机对高速串行链路的需求。对波前处理机中电源同步开关噪声的来源进行了深入的分析，讨论了多种同步开关噪声抑制方法在波前处理机应用中的优缺点。在此基础上研究了电磁带隙结构在波前处理机电源噪声抑制中的应用，提出了一种基于螺旋谐振环结构的新型电源平面，制作了实物板卡与UC-EBG、Planar-EBG和传统电源平面进行了性能对比，结果表明新型电源平面获得了更高的同步开关噪声抑制带宽，在-40dB抑制深度下其阻带范围覆盖110MHz-5.8GHz，对比前两种电源平面噪声抑制性能分别提升95%与160%。此外，由于本结构保持了地平面的连续性，可以在保证抑制宽频电源噪声的情况下获得良好的信号质量，信号眼图的眼宽、眼高、抖动分别为281.6ps，494mV和44.5ps，与完整参考平面相比，信号质量几乎无畸变。本文提出的波前处理机中高速数据传输和信号与电源完整性分析、设计方法大多已在工程中得到应用，为今后大规模自适应光学波前处理机中多单元互连及高速数据传输的设计与工程实现提供了有益的参考和帮助。(本文来源于《中国科学院研究生院（光电技术研究所）》期刊2014-05-01）
杨海峰,饶长辉,李梅,周睿[4]（2014）在《实时波前处理机中的同步开关噪声抑制》一文中研究指出为解决自适应光学实时波前处理机中同步开关噪声问题,本文针对波前处理机电路特点,结合叁维全波及电路仿真,对板上电源同步开关噪声来源进行了分析,并研究了去耦电容、分割电源平面及蘑菇型电磁带隙结构对噪声的综合抑制作用.研究结果表明,通过良好的器件布局、合理地进行电源平面分割及在关键器件周围加入去耦电容可降低平面间噪声,蘑菇型电磁带隙结构带宽高截止频率低的特性,具有良好的同步开关噪声抑制作用.针对实时波前处理机进行了仿真,采用系统级和板级噪声抑制措施后,在0~4GHz频带内噪声隔离度达到-52dB,满足处理机的电源完整性要求.(本文来源于《西安电子科技大学学报》期刊2014年03期）
杨海峰,李梅,周睿[5]（2013）在《高速波前处理机中信号完整性分析》一文中研究指出随着自适应光学(AO)系统的发展,波前处理机(WFP)中包含了复杂的高速I/O接口和多电平标准供电,使得WFP面临严重的信号完整性(SI)挑战,若不能有效解决这些问题,系统性能将会受到严重影响。文章使用场路混合仿真方法对高速波前处理机中并行多传输线间的串扰、高速传输通道上的反射及高速串行链路上的差分信号完整性问题进行了分析与仿真。结果表明通过增大间距与增加短路防护布线可有效降低串扰,通过终端与源端共同匹配的方式可减少信号反射,差分线不平衡会增加高速链路的共模噪声,最后进行了系统级高速链路仿真与实测,传输速度达6.25Gb/s,误码率低于1×10-12,满足系统要求。(本文来源于《半导体光电》期刊2013年05期）
贾建禄,王建立,赵金宇,王鸣浩,曹景太[6]（2011）在《基于FPGA的自适应光学系统波前处理机》一文中研究指出针对大型地基高分辨率成像望远镜对自适应光学系统波前处理规模的需求,设计了基于现场可编程门阵列(FP-GA)的高速大单元自适应波前处理系统,给出了设计方案,实施过程和测试结果。提出的基于FPGA的自适应光学系统波前处理机,在软件上采用FPGA对整个系统进行数据配置和调控,实现多路D/A数据同时传输和转换。同时,采用FPGA作为波前处理运算中的图像预处理和波前子孔径斜率计算的核心器件,在满足波前处理精度的前提下,缩短了波前处理延时,提高了波前处理能力,波前处理可达2 000 frame/s。在硬件上,采用波前处理主板与可扩展的波前处理子板相结合的形式来提高系统的输出能力。每块波前处理子板的校正量输出为120路,波前处理主板的最大扩展能力为10块,整个系统可实现1 200路校正量的输出。(本文来源于《光学精密工程》期刊2011年08期）
彭晓峰,李梅,饶长辉[7]（2008）在《基于绝对差分算法的相关HS波前处理机设计》一文中研究指出在太阳自适应光学系统中,通常采用绝对差分或者互相关因子算法进行哈特曼波前探测。本文给出了一种基于绝对差分算法的相关HS(Hartmann-Shack)波前处理机的设计结果。针对子孔径阵列呈6×6方形排布,单个子孔径大小为32pixels×32pixels,参考模板大小为16pixels×16pixels的相关HS波前传感器,采用绝对差分算法在单片FPGA内实现了对波前的实时处理。实验结果表明,该处理机峰值运算量超过230亿次/s,系统延时120μs,能够满足1000Hz的CCD采样要求。本设计在单片FPGA内实现,具有成本低、易维护、集成度高的特点。(本文来源于《光电工程》期刊2008年12期）
郑文佳,王春鸿,姜文汉,李梅,唐端午[8]（2008）在《基于脉动阵列的自适应光学实时波前处理机设计》一文中研究指出针对自适应光学系统对波前处理机高计算量、高实时性的要求,本文提出了一种基于脉动阵列的自适应光学实时波前处理方法。该方法将脉动阵列的概念引入波前处理机设计,完成了波前斜率计算、复原运算和控制运算向脉动阵列的映射,合理地建立了数据的深度流水线,同时分析了以FPGA技术实现时系统的计算延时。对于48个子孔径、61单元的自适应光学系统,以一片Xilinx Virtex-ⅡXC2V3000芯片实现了基于脉动阵列的实时波前处理机,实验测得计算延时仅8.6μs,结果表明该方法能极大地提高系统的实时性、集成度、通用性和扩展性。(本文来源于《光电工程》期刊2008年05期）
王晓云,王春鸿,黄树辅[9]（2002）在《自适应光学波前处理机D/A电路的优化》一文中研究指出为了适应当前的自适应光学系统的需求,介绍一种多路D/A转换电路的优化及实现方法。 它将输出的多路数字信号依次地通过一路D/A,进行数模转换,再通过采样保持器,将各路信号进行采样保持,分成了多路信号来控制变形镜,从而不但简化了系统,而且缩小信号误差,减少故障率。(本文来源于《光电工程》期刊2002年01期）
王春红,李梅,李安娜[10]（1998）在《帧频2900Hz的高速实时波前处理机》一文中研究指出波前处理机是自适应光学系统波前处理运算的中心 ,其运算延时直接影响系统的控制带宽。在 6 1单元自适应光学系统中 ,我们根据采样频率 2 90 0 Hz的Hartmann波前传感器输出信号的特点 ,采用流水和并行处理技术 ,用 1 2片TMS32 0 C5 0和 5片 TMS32 0 C31处理器 ,研制了我国首台峰值运算速度达 8.5亿次/秒的专用高速实时数字波前处理机 ,满足了系统的实时性要求。(本文来源于《光电工程》期刊1998年S1期）
波前处理机论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为满足天文观测及激光通信等领域的1000单元级以下的自适应光学(AO)系统的高速实时处理的要求,提出一种单板上实现高速实时计算的通用化技术方案。采用多核CPU实时计算波前,结合高速图像采集卡,以满足系统高帧频的需求;计算机系统采用Xenomai实时操作系统及Linux操作系统,以满足AO系统低延迟的需求;实现了在单台计算机上集成实时处理与监控的紧凑型处理系统。采用向量指令优化及多核并行运算,在6核的计算平台上获取了峰值每秒510亿次浮点运算的计算能力,102 GB/s的通信带宽。仿真结果表明可以对1145个驱动器,949个子孔径的系统进行2000 Hz的处理,处理延迟低于240μs;通过修改参数后,应用于光通信的137单元AO系统中,校正后斯特列尔比为0.61。结果表明该处理方案能满足1145单元以下AO系统2000 Hz实时处理的需要,并具有通用性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
波前处理机论文参考文献
[1].陈冰倩,何杰铃,王彩霞,魏凌.一种使用多核CPU的相关哈特曼-夏克波前处理机[J].中国激光.2016
[2].陈善球,刘超,许冰,叶玉堂.通用自适应光学波前实时处理机的设计[J].中国激光.2015
[3].杨海峰.自适应光学波前处理机高速数据传输和信号与电源完整性技术研究[D].中国科学院研究生院（光电技术研究所）.2014
[4].杨海峰,饶长辉,李梅,周睿.实时波前处理机中的同步开关噪声抑制[J].西安电子科技大学学报.2014
[5].杨海峰,李梅,周睿.高速波前处理机中信号完整性分析[J].半导体光电.2013
[6].贾建禄,王建立,赵金宇,王鸣浩,曹景太.基于FPGA的自适应光学系统波前处理机[J].光学精密工程.2011
[7].彭晓峰,李梅,饶长辉.基于绝对差分算法的相关HS波前处理机设计[J].光电工程.2008
[8].郑文佳,王春鸿,姜文汉,李梅,唐端午.基于脉动阵列的自适应光学实时波前处理机设计[J].光电工程.2008
[9].王晓云,王春鸿,黄树辅.自适应光学波前处理机D/A电路的优化[J].光电工程.2002
[10].王春红,李梅,李安娜.帧频2900Hz的高速实时波前处理机[J].光电工程.1998